hirdetés
2025. október. 22., szerda - Előd.
hirdetés

 

Fénykapcsolók az agyban

Fénnyel irányított állatok

Egy új módszer, az ún. optogenetika (optogenetics), amelynek lényege, hogy az idegsejtek aktivitását fénnyel szabályozzák, a távirányítású állatok, a fénnyel regulált gének és a drót nélküli agyi implantátumok világát nyitja meg előttünk.

Az optogenetika legújabb eredményeiről a Society for Neuroscience San Diegó-i mini-szimpóziumán számoltak be a hétvégén. Az optogenetika a legutóbbi évtizedben jelent meg – ezzel a nagy pontosságú módszerrel meg lehet figyelni és szabályozni is lehet az idegsejtek aktivitását. Működése a rodopszinokon alapul, amelyek fényérzékeny fehérjék, és az algákból és baktériumokból izolálhatók, de az emberi szemben is jelen van egy formájuk.

Lézerrel aktiválható sejtcsoportok

Ha a szem retinájában levő rodopszint fény éri, ez egy biokémiai reakciósort indít be, amelynek eredményeként a sejtek jelet küldenek az agyba a látóidegen keresztül. A mikróbák rodopszinja azonban másképpen működik: fény hatására közvetlenül megváltoztatják az idegsejtek elektromos tulajdonságait, és éppen ez teszi őket felhasználhatóvá. A neuronba juttatva a rodopszin beépül a sejtmembránba, és ezzel fényérzékennyé teszi a sejtet. Ezután rövid lézer fényingerekkel ezredmásodpercnyi pontossággal lehet egy-egy sejtcsoportot aktiválni vagy aktivitását megszüntetni.

Ez a módszer már kezdettől fogva komoly sikereket hozott. A legkorábbi kísérletekben kis organizmusok – férgek, gyümölcslegyek – mozgását szabályozták a fénnyel. Újabban már emlősök egyre bonyolultabb viselkedéseit is szabályozni tudják. Az utóbbi években az optogenetikát felhasználták vak egerek látásának helyreállítására, gerincvelősérült egerek idegi funkcióinak felélesztésére és a jutalommal, a motivációval és a félelemmel kapcsolatos jelutak szabályozására is.

Ed Boyden, az MIT Media Lab kutatója arról beszélt, hogy milyen fejlesztések, finomítások várhatók a közeljövőben. Genetikai manipulációval elérhető, hogy a rodopszin érzékenyebb legyen a fényre, aminek következtében gyorsul az aktiváció utáni helyreállás és nőhet a ki- és bekapcsolás frekvenciája. Ez azt jelenti, hogy eddig elérhetetlen pontossággal lehet majd szabályozni a komplex idegsejthálózatok működését.

Drót nélküli implantátumok az emberi agyban

Mindeddig a rodopszin csak a sejtmembránban expresszálódott, de most Anselm Levszkaja, a San Franciscó-i University of California kutatója elmondta, hogy hogyan fejlesztette tovább az optogenetikát úgy, hogy a sejten belüli folyamatok is megfigyelhetők legyenek. Ez a módszer olyan pontos, hogy követni lehet vele az egyetlen dendrittüskén lejátszódó bonyolult folyamatokat is. Egy másik forradalmian új lehetőség a gének transzkripciójának szabályozása – akár sok géné egyidejűleg – igen nagy tér- és időbeli felbontással.

Végül, az emberekben jelenleg használt, kényelmetlen neurális implantátumok felválthatók lesznek miniatűr LED-eket (fénykibocsátó diódákat) tartalmazó, drót nélküli implantátumokkal. A primátákon végzett preklinikai kísérletek tanúsága szerint ez a módszer biztonságos, és nem lép fel kilökődési immunreakció.

Természetesen vannak azért technikai problémák. Ezek egyike, hogy a fény nem hatol messzire a szövetekben, részben azért, mivel a leggyakrabban használt kék és zöld fényt a vér erősen elnyeli. Michael Lin, a San Diegó-i University of California kutatója azonban elmondta, hogy ez a probléma megkerülhető azzal, ha a rodopszint úgy alakítják át, hogy a vörös fényre legyen érzékeny, és ez már ma is megvalósítható.

Dr. Weisz Júlia
a szerző cikkei

(forrás: The Guardian)
Olvasói vélemény: 0,0 / 10
Értékelés:
A cikk értékeléséhez, kérjük először jelentkezzen be!
hirdetés

Könyveink

  • learn more Akadémikus portrék - Ferge Zsuzsa - szociológus

    Ferge Zsuzsa akadémikus, szociológus, egyetemi tanár. Kezdetben statisztikusként dolgozott. Szociológusként...

  • learn more Velencei-tó látványtérképe

    Az elmúlt évek jelentős turisztikai fejlesztései is megtalálhatóak már a Civertan Grafikai Stúdiónak a Velencei-tavat és térségét bemutató...

  • learn more Sorból ki lóg

    Leírás: Mikrobiológia, járványtan és egészségpolitika szakembereknek és kíváncsiaknak. Nem baj, ha kilógsz a sorból. Lehet, hogy a sorral van a baj! –...

  • learn more A fogyasztóra hangolva

    A fogyasztók dühösek, nagyon dühösek! A válság zűrzavarában nyugtalanok és rosszkedvűek: úgy érzik, hogy becsapták és magukra hagyták őket....

  • learn more Tic-taktika

    „A Tourette-szindrómás gyermekek napi gondozása/nevelése nem sokban különbözik más gyermekekétől, azonban a Tourette-szindróma és az esetlegesen ezzel együtt...

  • learn more Neuroanesztézia és neurointenzív ellátás

    Az idegtudományok haladása gyökeresen átalakította az idegrendszerrel kapcsolatos orvoslást, így az aneszteziológia és az...

  • learn more Marketing pirula recept nélkül

    A könyv az egészségügy speciális, de sokakat érintő területét vizsgálja, és az elméletet egyben konkrét gyakorlati példákkal...

  • learn more Orbán Viktor és te

    Orbán Viktorra égető szükségünk van. Vagy talán nem is rá, hanem arra az Orbán Viktor-képre, amit a stábjával együtt professzionálisan alkotott meg,...

  • learn more HOUSE A SEBZETT GYÓGYÍTÓ A TELEVÍZIÓBAN

    A Dr. House egy világszerte ismert, régóta sikeres orvosi dráma. A House – A sebzett gyógyító a televízióban Jungiánus...

  • learn more Kardiológiai szófejtő

    Dr. Szauder Ipoly belgyógyász, kardiológus, hypertonológus, osztályvezető főorvos,  egyetemi előadó, számos publikáció, szakkönyv szerzője,...

  • learn more Diabéteszlexikon

    A cukorbetegek száma világszerte – így sajnos hazánkban is – rohamosan növekszik. Magyarországon mintegy 700 ezer diagnosztizált cukorbeteg van, a...

  • learn more Idézetek, gondolatok az orvostudományról

    Mindnyájunk gondolatvilágának kialakításában jelentõs szerepet játszottak elõdeink, mestereink példái és tanításai, az...

  • learn more Stressz és egészség Menedzserbetegségekről – nem csak menedzsereknek

    Egy évtizede jelent meg a könyv első kiadása, Menedzserbetegségek címmel. A...

  • learn more A fejfájásról - Patika Magazin könyvek

    A Patika Magazin Könyvek sorozat az egészségügyi populáris könyvekhez képest több szempontból is újdonságot jelent. A...

  • learn more Transzfúzió

    A könyv a hazai palettáról évek óta hiányzó munkát pótol. A vérátömlesztés a mindennapi klinikai/kórházi munka során napjainkban is gyakori (olykor...

  • learn more A magánpraxis-marketing kézikönyve

    A magyar privát egészségügy robbanásszerű növekedésének lehetünk tanúi. De évről évre már nem csak a magánpraxisokban...

  • learn more Ars neurologiae

    Régiesen szólva, idegorvos vagyok. Bármit tanultam vagy csináltam ezen kívül, a világ látását számomra a foglalkozásom határozza meg. Mielőtt...

  • learn more Az agyvelő boncolása

    Ez a könyv az agyvelő normális anatómiájával foglalkozók, tehát elsősorban az egyetemi hallgatók számára készült. A szövettani, élettani és...

  • learn more The Avian Pineal Gland - a Model of the Biological Clock

    Although cyclicism of some biological events was evident for thousands of years, the importance of the fourth...

  • learn more A tudatos jelenlét a függőségből kivezető úton

    Ez a hiánypótló kötet függőségben érintetteknek nyújt praktikus, minden részletre kiterjedő útmutatást a...